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高压户内外真空断路器的技术发展与创新
发布时间:2021-09-14 10:09:06;浏览次数:851;

如今随着我国改革开放的不断深化,国内石油化工、电子和矿山等企业也连续运用了各种真空开关。因为这些企业的动力都要求真空开关来配套,除部分企业直接从国外引入真空开关外,大大都企业选用了国产的真空开关,这样大大促进了我国真空开关的生产。高压户内外真空断路器以具备良好的灭弧特性,适宜频频操作,电气寿数长.运转牢靠性高、不桧修周期长的优势,在当今我国电力工业城乡电网改造、化工、冶金、铁道电气化以及矿山等行业得到了广泛的运用。产品从曩昔的ZN1-ZNS几个种类到现在数十个型号、种类,额外电流到达4000A,开断电流到达50KA,甚至有63kA,电压到达35kV等级。

当代高压户内外真空断路器发展水平和技术前进,首要表现在以下几个方面:

1、真空灭弧室的小型化

我国有关研讨所和高等院校对真空灭弧室的小型化曾作了不少作业,研讨的方向是选用各种纵向磁场结构的真空灭弧室和寻求新的触头原材。因为纵向磁场结构的电极开断才能强,在额外的短路开断电流相同,规划裕度和工艺水平相同的条件下,纵向磁场结构的电极比横向磁场结构的电极小得多,选用纵向磁场结构电极的真空灭弧室能够儆得小些。这就是真空灭弧室选用纵向磁场结构电极后,使真空灭弧室小型化的原因。

真空灭弧室向小型化方向发展,表现在真空灭弧室管径不断缩小,如将12kV31.5kA真空灭弧室的管径缩小到88mm,自主研宣布U系列小型化陶瓷灭弧室,将管径在12kV31.5kA下缩小至85mm。真空灭弧室管径的缩小,又有利于断路器和开关柜小型化。小型化真空灭弧室的直径缩小,原原材节省和工艺费用下降。因而真空灭弧室的生产本钱大幅度下降和高压户内外真空断路器能够做得更紧凑。此外,跟着真空灭弧室外壳尺度的缩小,外壳上的真空密封烨缝的长度缩短,真空灭弧室漏气的可能性减小,真空灭弧室的牢靠性前进,小型化真空灭弧室的其他功用也远远优于横向磁场真空灭弧室。小型化真空灭弧室的开发和推广,是我国高压户内外真空断路器进人一个新的发展阶段的重要标志。

2发展大容量、高电压等级高压户内外真空断路器

高压户内外真空断路器在我国现已得到广泛运用。特别是在中等电压范畴里,高压户内外真空断路器已占有显着优势。但还短少大容量种类,对中等电压高压户内外真空断路器的运用规模将遭到一定约束,因而很有必萎开发10kV系列高压户内外真空断路器的大容量标准以进一步完善化。往后将继续研讨试制更大额外电流和更大额外开断电流的10kV电压等级的高压户内外真空断路器

为了习气大容量发电机组维护用的断路器,我国正在开发额外电压24kV、额外电流12.5KA和额外开断电流125~240kA高压户内外真空断路器

此外,我国在完成野外额外电压110kV、额外开断电流31.5kA的基础大将继续开发额外电流更大、额外开断电流更大的110kV野外高压户内外真空断路器外,同时开发220kV电压等级的野外高压户内外真空断路器

3、研发新的触头原材

铜铬合金是目前真空灭弧室触头资猜中具有优良电功用的原材之一。它的首要缺陷是熔焊功用较差和工艺要求杂乱。在不影响其他功用的情况下,适当地参加脆性相能很好地改善关合才能和动热稳定性,是处理CuCr触头原材抗熔焊功用的有效途径之一。特别是对于开断电流50kA以上的大容量高压户内外真空断路器产品,触头熔焊是需要处理的关键问题之一。前进触头接触压力也能够协助处理熔焊问题,但势必带来机械牢靠性方面的副作用。试验证明,用增加脆性相原材的办法能够改善CuCr触头原材的抗熔焊功用,下降熔焊强度。

近年来对CuMnTa.CuMnNb.cuCrTaCuCoTa等系列的触头原材研讨已有进展。这几种触头原材制作本钱虽略高于CuCr触头原材,但具有优良的电功用和低的熔焊强度。国内有关院校和研讨所已开始进行上述触头原材的研讨,制作厂也已制出样品,进行相关的试验,并已取得-定成果。

低截流值触头原材亦在研发中,常用的办法是在触头资猜中参加饱和蒸汽压比较高的原材。通常这种办法对触头断口间耐压和开断短路电流才能都会产生不利和影响。在不下降电功用的情况下下降截流水平,从目前情况来看尚存在较大难度,但研讨作业已大有进展。

4.改善触头结构

由平板触头到横磁场触头再到纵磁场触头,使得电弧不在集合而呈分散形态,以前进开断才能、前进牢靠性和缩小尺度。纵向磁场电极结构的发展是近几年来国产高压户内外真空断路器技术的重大前进。在开断才能和稳定性以及抗电蚀性等方面,都比横向磁场触头结构有优势。造价也在可接受的合理规模,已为高压户内外真空断路器规划人员和制遭单位遍及接受。

5、开发智能化产品.

高压户内外真空断路器的二次技术从传统技术转向现代技术。现代二次技术选用了机电一体化技术。机电一体化技术是建立在微电子技术、信息传感技术、计算机控制技术,伺服驱动技术及精密机械技术等高度发展之上的归纳技术。机电一体化用在开关设备上,把计算机参加机械体系,使开关体系有了大脑,再参加传感器收集信息,用光纤传导信息,使开关体系有了感觉,大脑依据感觉作出判别与决议,使体系有了智能。因而现代二次技术使之开关设备智能化。智能化高压户内外真空断路器在保存断路器原有的各种功用的基础上,具有对电路的反常状况进行监测:与判别及一定的自习气功用。开关设备的智能化,可通过连续检测,切当了解运转状况,作趋势分析,辨认存在的故障,然后采纳必要的措施,防患于未然,改以往的定时检修状态检修",然后前进设备的利用率和节省检修费用。